JP6138586B2 - 供給水加温装置 - Google Patents

Description

本発明は、透析装置（人工透析装置あるいは血液透析装置とも称される）側に向けて供給される供給水を加温するように構成された、供給水加温装置に関する。

周知の通り、透析装置においては、患者より導出された血液は、半透膜等を介して透析液と対向することで老廃物等が除去された後、当該患者の体内に戻される。ここで、老廃物等の除去後に患者の体内に戻される血液は、当該患者の体温と略等しい温度である必要がある。このため、透析装置の内外において、透析液あるいは供給水の温度を、適宜加温調整する必要がある。

この点、特開２００５−１４４３８９号公報に記載の水処理装置（人工透析用の精製水を製造する装置）においては、原水である水道水を前処理（軟水化、塩素除去及び有機物除去）した処理水を加温するための加温装置が設けられている。かかる加温装置は、処理水を貯留する軟水タンクとの間で処理水を循環させつつ加温することで、軟水タンク内の温度を所定温度に保持するようになっている。また、かかる装置においては、上述の処理水を逆浸透膜（ＲＯ膜：ＲＯはReverse Osmosisの略である）によって精製した精製水を加温するヒータ装置が設けられている。かかるヒータ装置は、精製水（ＲＯ水とも称される）を貯留する精製水タンクに装着されている。

一方、特開２０１３−１７４９２号公報には、水処理装置（ＲＯタンク）に供給される原水（ＲＯ原水）と透析廃液（使用済みの透析液）との温度差を利用することで、原水を効率的に加温する方法が開示されている。かかる従来技術においては、熱交換器にて、原水と透析廃液との熱交換が行われている。

特開２００５−１４４３８９号公報 特開２０１３−１７４９２号公報

上述した特開２００５−１４４３８９号公報に記載の水処理装置においては、加温装置やヒータ装置による消費電力が大きく、省エネの観点から問題がある。一方、上述した特開２０１３−１７４９２号公報に記載の技術においては、熱交換器の内部にて孔食等が発生することで、原水が透析廃液によって汚染されてしまう懸念がある。本発明は、かかる課題に対処するためになされたものである。すなわち、本発明の目的は、透析廃液による汚染を抑制しつつ、当該透析廃液の有する熱を有効利用することにある。

本発明の供給水加温装置は、透析装置側に向けて供給される供給水を加温するように構成されている。この「供給水」は、典型的には、前記透析装置の上流側に設けられた水処理装置（ＲＯ膜等を備えている）に供給される原水であって、例えば水道水等である。前記供給水加温装置は、一次側水−熱媒体熱交換器と、二次側水−熱媒体熱交換器と、ヒートポンプと、を備えている。

前記一次側水−熱媒体熱交換器は、第一熱媒体（例えば常温常圧で気体の冷媒）と、前記透析装置から排出された透析廃液と、の熱交換により、前記透析廃液から熱を回収するように設けられている。前記二次側水−熱媒体熱交換器は、前記供給水と第二熱媒体（例えば常温常圧で気体の冷媒）との熱交換により、前記供給水を加温するように設けられている。

前記ヒートポンプは、一次側熱媒体−熱媒体熱交換器と、二次側熱媒体−熱媒体熱交換器と、圧縮機と、膨張弁と、を備えている。前記一次側熱媒体−熱媒体熱交換器は、一次側熱媒体配管（前記第一熱媒体が通流する循環配管）を介して、前記一次側水−熱媒体熱交換器に接続されている。この一次側熱媒体−熱媒体熱交換器は、前記第一熱媒体と第三熱媒体（常温常圧で気体の冷媒）との間で熱交換を行うように設けられている。前記二次側熱媒体−熱媒体熱交換器は、二次側熱媒体配管（前記第二熱媒体が通流する循環配管）を介して、前記二次側水−熱媒体熱交換器に接続されている。この二次側熱媒体−熱媒体熱交換器は、前記第二熱媒体と前記第三熱媒体との間で熱交換を行うように設けられている。前記圧縮機及び膨張弁は、中間熱媒体配管に介装されている。この中間熱媒体配管は、前記第三熱媒体が通流する循環配管であって、前記一次側熱媒体−熱媒体熱交換器と前記二次側熱媒体−熱媒体熱交換器とを接続するように設けられている。

本発明の前記供給水加温装置は、一次熱媒体貯留部と、一次熱媒体送出ポンプと、をさらに備えていてもよい。前記一次熱媒体貯留部は、前記一次側熱媒体配管に介装されている。この一次熱媒体貯留部は、液体状態の前記第一熱媒体を貯留可能に設けられている。前記一次熱媒体送出ポンプは、前記一次側熱媒体配管に介装されたシールレスポンプである。この一次熱媒体送出ポンプは、前記一次熱媒体貯留部に貯留された液体状態の前記第一熱媒体を、前記一次側水−熱媒体熱交換器に向けて送出するように設けられている。

かかる構成を有する前記供給水加温装置においては、前記一次側水−熱媒体熱交換器によって、前記透析廃液と前記第一熱媒体との熱交換により、前記透析廃液から熱が回収される。前記透析廃液から熱を回収した前記第一熱媒体は、前記一次側熱媒体配管を通流することで、前記ヒートポンプにおける前記一次側熱媒体−熱媒体熱交換器に達する。

前記ヒートポンプにおいては、前記一次側熱媒体−熱媒体熱交換器にて、前記第一熱媒体と前記第三熱媒体との間の熱交換が行われる。具体的には、前記一次側熱媒体−熱媒体熱交換器の上流側に設けられた膨張弁によって膨張作用を受けた前記第三熱媒体と、前記第一熱媒体と、の熱交換により、前記一次側熱媒体−熱媒体熱交換器にて、前記第一熱媒体から前記第三熱媒体に熱移動が生じる。

前記一次側熱媒体−熱媒体熱交換器を経た前記第三熱媒体は、前記圧縮機によって圧縮作用を受けた後、前記二次側熱媒体−熱媒体熱交換器に達する。この二次側熱媒体−熱媒体熱交換器にて、前記第三熱媒体と前記第二熱媒体との間の熱交換が行われる。これにより、この二次側熱媒体−熱媒体熱交換器にて、前記第二熱媒体が加温される。

前記ヒートポンプにおける前記二次側熱媒体−熱媒体熱交換器での前記第三熱媒体と前記第二熱媒体との間の熱交換によって加温された前記第二熱媒体は、前記二次側熱媒体配管を通流することで、前記二次側水−熱媒体熱交換器に達する。この二次側水−熱媒体熱交換器にて前記第二熱媒体と前記供給水との熱交換が行われることで、前記供給水が加温される。

このように、本発明の前記供給水加温装置においては、前記透析廃液から回収された熱によって、前記供給水が加温される。これにより、所定温度の透析用水（透析液の調製に用いられる精製水）を得るための加温用電力消費量が良好に削減される。また、仮に前記一次側水−熱媒体熱交換器の内部にて孔食等が発生しても、これによって前記供給水が汚染されることが良好に防止される。したがって、本発明によれば、前記透析廃液による前記供給水の汚染を抑制しつつ、当該透析廃液の有する熱を前記供給水の加温に有効利用することが可能になる。

本発明の一実施形態が適用された透析システムの概略構成を示すブロック図である。 図１に示された透析システムの一変形例の概略構成を示すブロック図である。 図１に示された透析システムの他の一変形例の概略構成を示すブロック図である。

＜構成＞
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する（変形例は末尾にまとめて記載する）。図１に示されているように、透析システム１０は、透析装置１１と、水処理装置１２と、供給水加温装置１３と、を備えている。

透析装置１１は、透析用水導入路１４を介して、水処理装置１２に接続されている。本実施形態においては、透析装置１１は、多数の図示しない透析監視装置を備えた多人数用透析装置であって、透析用水導入路１４を介して水処理装置１２より受け取った透析用水を用いて透析液を調製（製造）して各透析監視装置に送出し、各透析監視装置にて透析液を温度調整して透析治療を行うように構成されている（かかる多人数用透析装置及び透析監視装置の構成は、例えば特開２００３−３１０７４９号公報や特開２００５−２９６１５８号公報等に開示されているように周知であるので、本明細書においては、これらについての説明は省略する。）。また、透析装置１１は、上述の各透析監視装置にて透析治療後の透析廃液を集約して図示しない廃液タンクに一旦貯留するとともに、当該廃液タンクから透析廃液を廃液流路１５に排出するように構成されている。

水処理装置１２には、原水導入路１６が接続されている。この水処理装置１２は、原水供給口１７から導入されて原水導入路１６を介して供給された、原水としての水道水に対して、各種の水処理（ろ過、イオン交換、逆浸透処理、等）を行うことで、透析用水を精製するように構成されている。また、水処理装置１２は、所定温度（例えば２７〜２９℃）に温度調整した透析用水を透析装置１１に供給するように設けられている。すなわち、この水処理装置１２は、透析用水の通流方向について透析装置１１の上流側に配置されている。

具体的には、水処理装置１２は、処理モジュール２１と、加温器２２と、を備えている。処理モジュール２１は、上述の水処理を行うための水処理部であるＲＯ膜等を備えている。加温器２２は、電気ヒータを備えていて、処理モジュール２１に供給される原水を加温するように設けられている。なお、かかる水処理装置１２の構成は、例えば特開２００５−１４４３８９号公報等に開示されているように周知であるので、本明細書においては、これについての説明は省略する。

供給水加温装置１３は、廃液流路１５を通流する透析廃液から回収した熱を利用して、原水導入路１６を通流する本発明の「供給水」としての水道水を加温するように構成されている。具体的には、供給水加温装置１３は、一次側水−冷媒熱交換器３１と、一次側冷媒配管３２と、二次側水−冷媒熱交換器３３と、二次側冷媒配管３４と、ヒートポンプユニット３５と、を備えている。

一次側水−冷媒熱交換器３１は、第一冷媒Ｃ１が通流する循環配管である一次側冷媒配管３２を介して、ヒートポンプユニット３５に接続されている。また、一次側水−冷媒熱交換器３１は、廃液流路１５に介装されている。この一次側水−冷媒熱交換器３１は、いわゆるブレージングプレート式熱交換器であって、その内部にて通流する透析廃液と第一冷媒Ｃ１との熱交換により、透析廃液から熱を回収するように構成されている。ここで、第一冷媒Ｃ１は、常温常圧で気体の冷媒であって、本実施形態においてはＲ１３４ａである。

なお、本実施形態においては、一次側水−冷媒熱交換器３１は、透析廃液からの熱回収効率の観点から透析装置１１の近く（すなわち廃液流路１５における上流部に対応する位置）に設けられている一方、衛生的観点からヒートポンプユニット３５から離れた位置に設けられている。また、一次側冷媒配管３２は、第一冷媒Ｃ１が通流する内部空間と当該一次側冷媒配管３２の外部空間との間で良好な断熱性が生じるように構成されている。

二次側水−冷媒熱交換器３３は、第二冷媒Ｃ２が通流する循環配管である二次側冷媒配管３４を介して、ヒートポンプユニット３５に接続されている。また、二次側水−冷媒熱交換器３３は、原水導入路１６に介装されている。この二次側水−冷媒熱交換器３３は、その内部にて通流する第二冷媒Ｃ２と水道水の熱交換により、水道水を加温するように構成されている。ここで、第二冷媒Ｃ２は、常温常圧で気体の冷媒であって、本実施形態においてはＲ１３４ａである。すなわち、本実施形態においては、第二冷媒Ｃ２は、第一冷媒Ｃ１と同一種類の冷媒である。

本実施形態においては、二次側水−冷媒熱交換器３３は、ヒートポンプユニット３５から遠くない位置に配置されている。また、本実施形態においては、二次側水−冷媒熱交換器３３は、通流する水道水への銅イオンの溶出が生じない、ステンレス製（ニッケルろう付けタイプ）のブレージングプレート式熱交換器である。なお、二次側冷媒配管３４も、一次側冷媒配管３２と同様に、第二冷媒Ｃ２が通流する内部空間と当該二次側冷媒配管３４の外部空間との間で良好な断熱性が生じるように構成されている。

原水導入路１６における、二次側水−冷媒熱交換器３３への流入部分と、二次側水−冷媒熱交換器３３からの流出部分と、を接続するように、バイパス流路３６が設けられている。このバイパス流路３６には、開閉弁であるバイパス制御弁３７が介装されている。また、原水導入路１６における、バイパス流路３６の分岐位置と二次側水−冷媒熱交換器３３との間の部分（二次側水−冷媒熱交換器３３への水道水流入側）には、開閉弁であるバイパス制御弁３８が介装されている。同様に、原水導入路１６における、バイパス流路３６の合流位置と二次側水−冷媒熱交換器３３との間の部分（二次側水−冷媒熱交換器３３からの水道水流出側）には、開閉弁であるバイパス制御弁３９が介装されている。

本実施形態においては、一次側冷媒配管３２には、一次冷媒貯留部３２１と、一次冷媒送出ポンプ３２２と、逆止弁３２３と、が介装されている。一次冷媒貯留部３２１、一次冷媒送出ポンプ３２２、及び逆止弁３２３は、一次側冷媒配管３２におけるヒートポンプユニット３５よりも冷媒通流方向下流側にて、同方向に沿ってこの順に配置されている。

一次冷媒貯留部３２１は、液体状態の第一冷媒Ｃ１を貯留可能に設けられている。一次冷媒送出ポンプ３２２は、いわゆるシールレスポンプであって、一次冷媒貯留部３２１に貯留された液体状態の第一冷媒Ｃ１を、一次側水−冷媒熱交換器３１に向けて送出するように設けられている。逆止弁３２３は、一次冷媒送出ポンプ３２２から一次側水−冷媒熱交換器３１に向かう第一冷媒Ｃ１の通流を許容する一方で、その逆方向の通流を阻止するように設けられている。

また、二次側冷媒配管３４における、液体状態の第二冷媒Ｃ２の通流部分には、逆止弁３４１が介装されている。逆止弁３４１は、二次側水−冷媒熱交換器３３における熱交換によって凝縮されて液化した第二冷媒Ｃ２がヒートポンプユニット３５に流入するのを許容する一方で、その逆方向の液体状態の第二冷媒Ｃ２の通流を阻止するように設けられている。

ヒートポンプユニット３５は、一次側水−冷媒熱交換器３１にて透析廃液から回収した熱を二次側水−冷媒熱交換器３３に移動する機能を奏するように構成されている。具体的には、ヒートポンプユニット３５は、一次側冷媒−冷媒熱交換器３５１と、二次側冷媒−冷媒熱交換器３５２と、圧縮機３５３と、膨張弁３５４と、中間冷媒配管３５５と、を備えている。

一次側冷媒−冷媒熱交換器３５１は、一次側冷媒配管３２を介して、一次側水−冷媒熱交換器３１に接続されている。この一次側冷媒−冷媒熱交換器３５１は、第一冷媒Ｃ１と第三冷媒Ｃ３との間で熱交換を行うように設けられている。ここで、第三冷媒Ｃ３は、常温常圧で気体の冷媒であって、本実施形態においてはＲ１３４ａである。すなわち、本実施形態においては、第三冷媒Ｃ３は、第一冷媒Ｃ１及び第二冷媒Ｃ２と同一種類の冷媒である。

二次側冷媒−冷媒熱交換器３５２は、二次側冷媒配管３４を介して、二次側水−冷媒熱交換器３３に接続されている。なお、本実施形態においては、二次側冷媒−冷媒熱交換器３５２は、二次側水−冷媒熱交換器３３にて凝縮されて液化した第二冷媒Ｃ２がポンプを用いることなく重力の作用で流入するように、二次側水−冷媒熱交換器３３よりも下方に配置されている。また、二次側冷媒−冷媒熱交換器３５２は、第三冷媒Ｃ３が通流する循環配管である中間冷媒配管３５５を介して、一次側冷媒−冷媒熱交換器３５１に接続されている。この二次側冷媒−冷媒熱交換器３５２は、第二冷媒Ｃ２と第三冷媒Ｃ３との間で熱交換を行うように設けられている。

圧縮機３５３及び膨張弁３５４は、中間冷媒配管３５５に介装されている。圧縮機３５３は、一次側冷媒−冷媒熱交換器３５１を経て気化（蒸発）した第三冷媒Ｃ３を圧縮して二次側冷媒−冷媒熱交換器３５２に向けて送出するように設けられている。膨張弁３５４は、二次側冷媒−冷媒熱交換器３５２を経て凝縮された第三冷媒Ｃ３を膨張させるように設けられている。

さらに、本実施形態においては、一次側冷媒配管３２における一次側冷媒−冷媒熱交換器３５１寄りの位置、及び二次側冷媒配管３４における二次側冷媒−冷媒熱交換器３５２寄りの位置は、それぞれ、サービスポート３５６が介装されている。サービスポート３５６は、供給水加温装置１３における保守作業の際に、第一冷媒Ｃ１及び第二冷媒Ｃ２を排出するために設けられている。

＜作用・効果＞
以下、本実施形態の構成による動作及び作用・効果について、図面を参照しつつ説明する。最初に、透析システム１０の基本的な動作について説明する。

原水である水道水に対して、処理モジュール２１にて各種の水処理（清浄化処理）が施されることで、透析用水が生成される。具体的には、まず、水道水内の異物や硬度成分（マグネシウム、カルシウム等）が除去される「前処理」が行われる。次に、前処理を経ることで生成した処理水がＲＯ膜によって逆浸透処理されることで、透析用水が精製される。

ここで、周知の通り、ＲＯ膜の透過水量は水温が下がるほど減少する。このため、ＲＯ膜に向けて送られる上述の処理水（ＲＯ原水）が加温されることで、ＲＯ膜の負荷が良好に低減される。そこで、透析システム１０においては、水処理装置１２に加温器２２が内蔵されているとともに、かかる水処理装置１２に供給される水道水を加温するように供給水加温装置１３が設けられている。本実施形態においては、ＲＯ原水は、２７〜２９℃となるように加温される。

上述のようにして精製された透析用水は、処理モジュール２１に設けられた図示しないＲＯ水タンクに一旦貯留されつつ、当該ＲＯ水タンクに装着された図示しない電気ヒータによって２７〜２９℃に温度保持される。このようにして温度調整された２７〜２９℃の透析用水は、透析用水導入路１４を介して、透析装置１１に導入される。

透析装置１１においては、導入された透析用水と透析液の原液とを混合することで透析液が調製され、調製された透析液が上述の各透析監視装置に送られる。そして、各透析監視装置にて、透析液は、内蔵の電気ヒータによって患者体温と略同じ温度にまで加温されて透析治療に供された後、各透析監視装置から透析廃液として排出される。各透析監視装置から排出された透析廃液は、上述の図示しない廃液タンクに一旦集約された後、廃液流路１５に排出される。

次に、本実施形態の供給水加温装置１３の動作の詳細について説明する。

透析システム１０の起動時には、廃液流路１５及び一次側水−冷媒熱交換器３１には、（充分な量の）透析廃液が通流していない。このため、透析システム１０の起動時においては、バイパス制御弁３７が開弁される一方でバイパス制御弁３８及び３９は閉弁される。これにより、原水供給口１７に供給された水道水は、二次側水−冷媒熱交換器３３をバイパスして、水処理装置１２に供給される。この場合、水道水の加温は、加温器２２のみによって行われる。

透析装置１１における上述の図示しない廃液タンクに所定量透析廃液が貯留されると、透析装置１１から廃液流路１５への透析廃液の排出が開始する。すると、一次側水−冷媒熱交換器３１における透析廃液の通流状態が、透析廃液と第一冷媒Ｃ１との熱交換が有効に実施可能な程度に達する。このとき、バイパス制御弁３８及び３９が開弁される一方でバイパス制御弁３７が閉弁される。そして、ヒートポンプユニット３５の運転が開始する。

ヒートポンプユニット３５の運転が開始すると、以下のようにして、一次側水−冷媒熱交換器３１にて透析廃液から回収された熱を用いて、二次側水−冷媒熱交換器３３にて水道水の加温が行われる。

一次冷媒貯留部３２１に貯留された液体状態の第一冷媒Ｃ１は、一次冷媒送出ポンプ３２２によって、一次側水−冷媒熱交換器３１に向けて送出される。一次側水−冷媒熱交換器３１においては、人体の体温程度の温度の透析廃液と第一冷媒Ｃ１との熱交換により、透析廃液から熱が回収される。このとき、透析廃液から第一冷媒Ｃ１への熱移動により、第一冷媒Ｃ１は加温されて気化する。このようにして、透析廃液から熱を回収することで気化した第一冷媒Ｃ１は、一次側冷媒配管３２内を通流することで、一次側冷媒−冷媒熱交換器３５１に達する。

ヒートポンプユニット３５においては、一次側冷媒−冷媒熱交換器３５１にて、第一冷媒Ｃ１と、膨張弁３５４によって膨張作用を受けた液体状態の第三冷媒Ｃ３と、との間の熱交換が行われる。このとき、第一冷媒Ｃ１から第三冷媒Ｃ３への熱移動により第三冷媒Ｃ３は加温されて気化する。気化した第三冷媒Ｃ３は、中間冷媒配管３５５内を通流することで圧縮機３５３に達する。一方、第一冷媒Ｃ１は、凝縮されて液化する。凝縮された液体状態の第一冷媒Ｃ１は、一次冷媒貯留部３２１に貯留される。

一次側冷媒−冷媒熱交換器３５１を経た第三冷媒Ｃ３は、圧縮機３５３によって圧縮作用を受けた後、中間冷媒配管３５５を通流することで二次側冷媒−冷媒熱交換器３５２に達する。この二次側冷媒−冷媒熱交換器３５２にて、第三冷媒Ｃ３と第二冷媒Ｃ２との間の熱交換が行われる。このとき、第三冷媒Ｃ３から第二冷媒Ｃ２への熱移動により第二冷媒Ｃ２は加温されて気化する。一方、第三冷媒Ｃ３は、凝縮されて液化する。凝縮された液体状態の第三冷媒Ｃ３は、膨張弁３５４に向かって、中間冷媒配管３５５内を通流する。

このようにして、ヒートポンプユニット３５における二次側冷媒−冷媒熱交換器３５２にて熱交換によって加温された第二冷媒Ｃ２は、二次側冷媒配管３４を通流することで、二次側水−冷媒熱交換器３３に達する。そして、この二次側水−冷媒熱交換器３３にて第二冷媒Ｃ２と水道水との熱交換が行われることで、水道水が加温される。二次側水−冷媒熱交換器３３にて加温された水道水は、水処理装置１２に供給される。

上述のように、本実施形態の供給水加温装置１３においては、水処理装置１２に供給される水道水が、透析廃液から回収された熱によって加温される。このため、既存の透析システム（水処理装置１２から透析装置１１まで）に備えられている既存の加温器（電気ヒータ）の使用量を抑制することが可能となる。一方で、ヒートポンプユニット３５の運転の際の、第一冷媒Ｃ１、第二冷媒Ｃ２及び第三冷媒Ｃ３の循環のための電力消費量は、同様の熱効果を電気ヒータによって実現する場合や、これらの冷媒に代えて水を用いた場合よりも、極めて少ない値となる。したがって、本実施形態の構成によれば、所定温度の透析用水を得るための加温用電力消費量が良好に削減される。

また、本実施形態の供給水加温装置１３においては、透析廃液からの熱回収を行うための一次側水−冷媒熱交換器３１が、透析装置１１の近く（すなわち廃液流路１５における上流部に対応する位置）に設けられている。これにより、良好な熱回収効率が得られる。

また、本実施形態の供給水加温装置１３においては、透析廃液からの熱回収が行われる一次側水−冷媒熱交換器３１を通流する媒体は、常温常圧で気体の第一冷媒Ｃ１である。また、一次側水−冷媒熱交換器３１は、上述のように、衛生的観点からヒートポンプユニット３５から離れた位置に設けられている。さらに、ヒートポンプユニット３５の内部を通流する媒体は、常温常圧で気体の、第一冷媒Ｃ１、第二冷媒Ｃ２及び第三冷媒Ｃ３である。したがって、仮に、一次側水−冷媒熱交換器３１の内部にて孔食等が発生しても、これによって、二次側水−冷媒熱交換器３３を通流する水道水が汚染されることが、良好に防止される。

本実施形態の供給水加温装置１３は、透析システム１０における、水処理装置１２よりも水道水の通流経路における上流側の原水導入路１６と、透析装置１１よりも透析廃液の通流経路における下流側の廃液流路１５と、に対応して設けられている。このため、本実施形態の供給水加温装置１３を既存の透析システムに適用する際には、当該既存の透析システムにおける内部構成を変更する必要がない（あるいは最小限の変更で充分である）。したがって、本実施形態の供給水加温装置１３は、既存の透析システムに対して、その水道水導入路及び透析廃液排水路に接続するだけで容易に適用することができる。

また、本実施形態の供給水加温装置１３においては、サービスポート３５６を介して一次側冷媒配管３２から第一冷媒Ｃ１を排出する（具体的には冷媒回収機をサービスポート３５６に接続する）ことで、一次側水−冷媒熱交換器３１の取り外しや交換が容易に行われる。同様に、サービスポート３５６を介して二次側冷媒配管３４から第二冷媒Ｃ２を排出することで、二次側水−冷媒熱交換器３３の取り外しや交換が容易に行われる。

＜変形例＞
なお、上述の実施形態は、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を、単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。

以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成及び機能を有する部材に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部材の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が援用され得るものとする。もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたものに限定されるものではない。また、上述の実施形態及び複数の変形例のうちの全部又は一部の構成が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。

ヒートポンプユニット３５には、一次冷媒貯留部３２１と、一次冷媒送出ポンプ３２２と、逆止弁３２３と、逆止弁３４１と、が設けられていてもよい。

本発明の「供給水」は、水道水に限定されない。すなわち、例えば、ＲＯ膜に供給される前に前処理を施された水（上述の「処理水」すなわちＲＯ原水）の加温に対しても、本発明は好適に適用可能である。また、水処理装置１２から排出された水（特にＲＯ膜による逆浸透処理の際に生じた排水であるＲＯ排水）は、水道水よりも温度が高い場合が多い。このため、かかるＲＯ排水と水道水との熱交換を行うための熱交換器が別途追加されてもよい。

透析装置１１において、上述した図示しない廃液タンクは、なくてもよい。また、透析装置１１は、個人用の小型機であってもよい。

上述のように透析装置１１が個人用の小型機であること等により、一次側水−冷媒熱交換器３１とヒートポンプユニット３５とが近接している場合、一次側水−冷媒熱交換器３１を一次側冷媒−冷媒熱交換器３５１よりも高い位置に配置することで、一次冷媒貯留部３２１及び一次冷媒送出ポンプ３２２は省略可能となる。一方、二次側水−冷媒熱交換器３３とヒートポンプユニット３５（二次側冷媒−冷媒熱交換器３５２）との位置関係によっては、二次側冷媒配管３４に冷媒送出用のポンプが設けられていてもよい。図２は、かかる変形例に対応する構成を示すものである。

すなわち、図２に示されているように、二次側冷媒配管３４における、二次側水−冷媒熱交換器３３と逆止弁３４１との間の位置（すなわち逆止弁３４１よりも冷媒通流方向上流側の位置）には、二次冷媒送出ポンプ３４２及び二次冷媒貯留部３４３が設けられていてもよい。二次冷媒送出ポンプ３４２は、二次冷媒貯留部３４３よりも冷媒通流方向下流側の位置に設けられていて、逆止弁３４１に向かう方向に第二冷媒Ｃ２を送出するようになっている。二次冷媒貯留部３４３は、液体状態の第二冷媒Ｃ２を貯留可能に設けられている。

第一冷媒Ｃ１、第二冷媒Ｃ２、及び第三冷媒Ｃ３は、それぞれ異なる種類の冷媒であってもよい。あるいは、第一冷媒Ｃ１、第二冷媒Ｃ２、及び第三冷媒Ｃ３のうちのいずれか１つと残りの２つとで、冷媒の種類が異なっていてもよい。なお、冷媒としては、上述した具体例のＲ１３４ａの他、炭酸ガス等も利用可能である。但し、水質管理が充分に行われていれば、第一冷媒Ｃ１及び第二冷媒Ｃ２のうちのいずれか一方あるいは双方は、水であってもよい。この場合、冷媒に代えて用いられる水の循環配管周りの構成は、適宜調整され得る（例えばポンプ装着等）。

図３は、かかる変形例に対応する構成を示すものである。図３に示されている変形例は、図１や図２における第一冷媒Ｃ１に代えて、水である第一熱媒体Ｃ１’を用いた場合を示す。この場合、図１や図２における一次側水−冷媒熱交換器３１に代えて、透析廃液と第一熱媒体Ｃ１’との熱交換を行うための一次側水−熱媒体熱交換器３１’が設けられている。また、一次側冷媒配管３２に代えて、水である第一熱媒体Ｃ１’の流路である一次側熱媒体配管３２’が用いられている。

一次側熱媒体配管３２’における、第一熱媒体Ｃ１’の流路に沿って、第一熱媒体貯留タンク３２１’と、第一熱媒体送出ポンプ３２２’と、逆止弁３２３’と、が設けられている。第一熱媒体貯留タンク３２１’、第一熱媒体送出ポンプ３２２’、及び逆止弁３２３’は、ヒートポンプユニット３５よりも第一熱媒体Ｃ１’の通流方向下流側にて、同方向に沿ってこの順に配置されている。

第一熱媒体貯留タンク３２１’は、一次側熱媒体配管３２’から分岐する１本の配管と接続されている。この第一熱媒体貯留タンク３２１’は、周知の密閉型膨張タンク（より詳細には隔膜式膨張タンク）であって、水である第一熱媒体Ｃ１’を、温度変化に伴う容積変化を吸収しつつ貯留可能に構成されている。すなわち、第一熱媒体貯留タンク３２１’は、温度変化に伴う第一熱媒体Ｃ１’の容積変化に応じて、一次側熱媒体配管３２’との間で第一熱媒体Ｃ１’の授受を行うようになっている。

第一熱媒体送出ポンプ３２２’は、第一熱媒体Ｃ１’を、一次側水−熱媒体熱交換器３１’に向けて送出するように設けられている。逆止弁３２３’は、第一熱媒体送出ポンプ３２２’から一次側水−熱媒体熱交換器３１’に向かう第一熱媒体Ｃ１’の通流を許容する一方で、その逆方向の通流を阻止するように設けられている。また、ヒートポンプユニット３５においては、第一熱媒体Ｃ１’と第三冷媒Ｃ３との間で熱交換を行うための一次側熱媒体−冷媒熱交換器３５１’が設けられている。

また、図３に示されているように、供給水加温装置１３には、透析廃液熱回収槽４０１が設けられていてもよい。この透析廃液熱回収槽４０１は、第一槽４０１ａと、第二槽４０１ｂと、両者を仕切るための仕切板４０１ｃと、を備えている。第一槽４０１ａは、廃液流路１５から透析廃液が流入するように設けられている。第二槽４０１ｂは、第一槽４０１ａから廃液熱回収配管４０２及び廃液送出ポンプ４０３によって取り出されて一次側水−熱媒体熱交換器３１’（あるいは一次側水−冷媒熱交換器３１）にて熱交換に供された透析廃液を貯留可能に設けられている。また、仕切板４０１ｃは、第二槽４０１ｂの上端部から溢れ出た透析廃液の一部を第一槽４０１ａに還流させつつ残部を外部に排出するように設けられている。

廃液熱回収配管４０２は、透析廃液熱回収槽４０１における第一槽４０１ａから一次側水−熱媒体熱交換器３１’を経て第二槽４０１ｂに至る透析廃液の流路（循環経路）を形成するように設けられている。また、廃液送出ポンプ４０３は、上述の透析廃液の流路に沿って透析廃液を通流させるように、廃液熱回収配管４０２に介装されている。

なお、図３に示されている構成もまた、適宜変容され得ることは、いうまでもない。すなわち、例えば、第二冷媒Ｃ２に代えて水を用いる場合は、二次冷媒貯留部３４３に代えて、上述の第一熱媒体貯留タンク３２１’と同様の膨張タンクが用いられる。

また、本願の出願時点において、「ブライン」は「水」と均等なものであることは、いうまでもないが、念のため付言する。

１０…透析システム、１１…透析装置、１２…水処理装置、１３…供給水加温装置、１４…透析用水導入路、１５…廃液流路、１６…原水導入路、１７…原水供給口、２１…処理モジュール、２２…加温器、３１…一次側水−冷媒熱交換器、３２…一次側冷媒配管、３２１…一次冷媒貯留部、３２２…一次冷媒送出ポンプ、３２３…逆止弁、３３…二次側水−冷媒熱交換器、３４…二次側冷媒配管、３４１…逆止弁、３５…ヒートポンプユニット、３５１…一次側冷媒−冷媒熱交換器、３５２…二次側冷媒−冷媒熱交換器、３５３…圧縮機、３５４…膨張弁、３５５…中間冷媒配管、３５６…サービスポート、３６…バイパス流路、３７…バイパス制御弁、３８…バイパス制御弁、３９…バイパス制御弁、Ｃ１…第一冷媒、Ｃ２…第二冷媒、Ｃ３…第三冷媒。

Claims (4)

1. 透析装置側に向けて供給される供給水を加温するように構成された、供給水加温装置であって、
   前記透析装置から排出された透析廃液と第一熱媒体との熱交換により、前記透析廃液から熱を回収するように設けられた、一次側水−熱媒体熱交換器と、
   前記供給水と常温常圧で気体の冷媒である第二熱媒体との熱交換により、前記供給水を加温するように設けられた、二次側水−熱媒体熱交換器と、
   前記第一熱媒体が通流する循環配管である一次側熱媒体配管を介して前記一次側水−熱媒体熱交換器に接続されていて前記第一熱媒体と常温常圧で気体の熱媒体である第三熱媒体との間で熱交換を行うように設けられた一次側熱媒体−熱媒体熱交換器と、前記第二熱媒体が通流する循環配管である二次側熱媒体配管を介して前記二次側水−熱媒体熱交換器に接続されていて前記第二熱媒体と前記第三熱媒体との間で熱交換を行うように設けられた二次側熱媒体−熱媒体熱交換器と、前記一次側熱媒体−熱媒体熱交換器と前記二次側熱媒体−熱媒体熱交換器とを接続するように設けられた循環配管であって前記第三熱媒体が通流する中間熱媒体配管に介装された、圧縮機及び膨張弁と、を備えた、ヒートポンプと、
   を備えたことを特徴とする、供給水加温装置。
2. 前記供給水は、前記透析装置の上流側に設けられた水処理装置に供給される原水であることを特徴とする、請求項１に記載の供給水加温装置。
3. 前記一次側熱媒体配管に介装されていて、液体状態の前記第一熱媒体を貯留可能に設けられた、一次熱媒体貯留部と、
   前記一次側熱媒体配管に介装されたシールレスポンプであって、前記一次熱媒体貯留部に貯留された液体状態の前記第一熱媒体を前記一次側水−熱媒体熱交換器に向けて送出するように設けられた、一次熱媒体送出ポンプと、
   をさらに備えたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の供給水加温装置。
4. 前記第一熱媒体及び／又は前記第二熱媒体は、常温常圧で気体の冷媒であることを特徴とする、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の供給水加温装置。

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